CN218661375U - 一种新能源汽车用唤醒电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车用唤醒电路，包括CC检测电路，用于检测交流充电枪的连接状态后输出不同电平的CC信号至辅源输入控制电路；CP检测电路，用于检测交流充电枪的CP信号并输出不同电平的CP信号至辅源输入控制电路；故障锁死电路，用于检测CC检测电路、CP检测电路的故障并锁死辅源输入控制电路；CAN唤醒电路，用于获取唤醒信号并唤醒辅源输入控制电路；辅源输入控制电路，用于唤醒车载DC\DC变换器和车载充电机的多合一产品。本实用新型可以实现车载多合一产品在静态下低功耗、漏电流小的功能，同时可以通过实现CC信号、CP信号、CAN特定帧唤醒信号、DC\DC硬线和OBC硬线中的一种或多种唤醒辅助源电路。

Description

一种新能源汽车用唤醒电路

技术领域

本实用新型涉及一种新能源汽车用唤醒电路，适用于新能源汽车技术领域。

背景技术

目前在新能源汽车行业中，为了降低汽车成本和缩减汽车体积，电动汽车相关零配件的归一化也成为了主流。其中车载DC\DC变换器(DCDC)、车载充电机(OBC)和高压配电盒(PDU)的多合一产品在新能源汽车行业中具有较大优势。

在车载多合一产品中，DCDC和OBC共用辅助源电路，且将铅酸蓄电池的常电作为辅源输入的方案已在行业中得到广泛应用。DCDC和OBC作为电源模块，没有处于工作状态时，辅助源的静态漏电流越小越好。当需要处于工作状态时，也应能通过多种唤醒方式进行唤醒。

目前唤醒方式比较单一，无法通过多种方式进行唤醒。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车用唤醒电路。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种新能源汽车用唤醒电路，包括：

CC检测电路，用于检测交流充电枪的连接状态后输出不同电平的CC信号至辅源输入控制电路；

CP检测电路，用于检测交流充电枪的CP信号并输出不同电平的CP信号至辅源输入控制电路；

故障锁死电路，用于检测CC检测电路、CP检测电路的故障并锁死辅源输入控制电路；以及

CAN唤醒电路，用于获取唤醒信号并唤醒辅源输入控制电路；

辅源输入控制电路，用于唤醒车载DC\DC变换器和车载充电机的多合一产品。

进一步地，所述CC检测电路包括：

第一电压比较电路，用于检测交流充电枪的半连接和全连接状态后输出高电平或低电平的CC信号至辅源输入控制电路；以及

第二电压比较电路，用于检测交流充电枪的全连接状态的输出高电平的CC信号至辅源输入控制电路。

进一步地，所述第一电压比较电路包括电阻R17、R18、R25、R29、R30、电容C1和单电源双比较器U1，所述单电源双比较器U1负输入端通过电阻R18连接交流充电枪，且单电源双比较器U1正输入端连接电阻R17，电阻R17的一端通过电容C1接地，电阻R25与R30连接后接入源双比较器U1的输出端，电阻R17的另一端接入R25和R30之间，R19的一端接入R17和R25之间，且R19的另一端接地。

进一步地，所述第二电压比较电路包括电阻R19、R20、R34、R31、R6、电容C4和单电源双比较器U2，所述单电源双比较器U2负输入端通过电阻R20连接交流充电枪，且单电源双比较器U2正输入端连接电阻R19，电阻R19的一端通过电容C4接地，电阻R34与R6连接后接入源双比较器U2的输出端，电阻R19的另一端接入R34和R6之间，R31的一端接入R34和R19之间，且R31的另一端接地。

进一步地，所述CP检测电路包括电阻R4、R7、R8、R9、R10、R21、R23、R22、R24、R35、R36、R37、R41、R42、电容C3、C5、C8、C10、三极管Q1、单电源双比较器U3、U4，所述电阻R24与R41连接后接地，电阻R35的一端通过C10接地，R35的另一端通过R7接入U3的输出端，R21的一端接入R35和R7之间，R21的另一端接入U3的正输入端，R42与电容C5并联接入R22的一端后与U3的负输入端连接，R36的一端接入R35与C10之间、R24与R41之间，R36的另一端通过R8接入U4的输出端，R23的一端接入R36和R8之间，R23的另一端接入U4的正输入端，R37与电容C3并联接入R10的一端后与U4的负输入端连接，单电源双比较器U3的输出端连接电阻R4的一端后接入R9，R9的一端与C8连接且接入三极管Q1的发射极后接地，所述三极管Q1的基极连接在R9和C8之间，三极管Q1的集电极与单电源双比较器U4的输出端连接。

进一步地，所述故障锁死电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R33、电容C11、C12、二极管D8、D12、D13、三极管Q2、Q4、Q5，所述二极管D12的阴极连接CC检测电路，D13的阴极连接CP检测电路，D12、D13的阳极通过R33接入Q5的基极，所述三极管Q4、C11和R12并联后通过电阻R14接入三极管Q2的集电极，三极管Q4的发射极与Q5的集电极连接，二极管D8的阴极通过R16接入Q2的基极，电阻R13、电容C12串联后接入R16和Q2之间，三极管Q4的集电极通过R11接入C12。

进一步地，所述CAN唤醒电路包括连接电动汽车整车通信总线的CAN唤醒芯片U5，U5的型号为TJA1145T。

进一步地，所述辅源输入控制电路包括电阻R26、R27、R28、R32、R38、C6、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、三极管Q3、Q6，所述二极管D1的阳极与车载DC\DC变换器连接，D2的阳极与CAN唤醒连接，D4的阳极与CC检测电路连接、D5的阳极与CP检测电路连接，D3的阴极与故障锁死电路连接，D1、D2通过电阻R26接入三极管Q3的基极，R26和Q3之间通过并联的C6和R23与Q3的发射极连接，Q3的集电极通过R38与Q6的基极连接，所述D7的阴极接入R26与D1、D2之间，且D7的阳极通过D6、R27与电路车载充电机连接，电阻R28的一端接入D4、D5之间，R28的另一端接入D6、D7之间后接入D3。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：本实用新型可以实现车载多合一产品在静态下低功耗、漏电流小的功能，同时可以通过实现CC信号、CP信号、CAN特定帧唤醒信号、DC\DC硬线和OBC硬线中的一种或多种唤醒辅助源电路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他附图。

图1是本实用新型CC检测电路图；

图2是本实用新型CP检测电路图；

图3是本实用新型故障锁死电路图；

图4是本实用新型CAN唤醒电路图；

图5是本实用新型辅源输入控制电路图。

具体实施方式

为了更清楚的对本实用新型进行说明，下面给出具体实施例以进行进一步的说明。

结合图1-5，一种新能源汽车用唤醒电路，包括CC检测电路、CP检测电路、故障锁死电路、CAN唤醒电路和辅源输入控制电路。

其中述CC检测电路包括第一电压比较电路和第二电压比较电路，所述第一电压比较电路包括电阻R2、R17、R18、R25、R29、R30、电容C1和单电源双比较器U1，所述单电源双比较器U1负输入端通过电阻R18连接交流充电枪，且单电源双比较器U1正输入端连接电阻R17，电阻R17的一端通过电容C1接地，电阻R25与R30连接后接入源双比较器U1的输出端，电阻R17的另一端接入R25和R30之间，R19的一端接入R17和R25之间，且R19的另一端接地，R2与源双比较器U1的输出端连接。

第二电压比较电路包括电阻R3、R19、R20、R34、R31、R6、电容C4和单电源双比较器U2，所述单电源双比较器U2负输入端通过电阻R20连接交流充电枪，且单电源双比较器U2正输入端连接电阻R19，电阻R19的一端通过电容C4接地，电阻R34与R6连接后接入源双比较器U2的输出端，电阻R19的另一端接入R34和R6之间，R31的一端接入R34和R19之间，且R31的另一端接地，R3与源双比较器U2的输出端连接。

R20和R18连接后接入R11、C2的一端，R11的另一端接入5VCC，C2的另一端接地，其中U1为低功耗的单电源双比较器，R1电阻起分压作用，R2、R3、R17、R19用于限流，R6和R30则起正反馈作用，可增强输入信号的效果。

第一电压比较电路通过R25和R29的分压，在U1的上比较器的正极形成一个小于5V的电压基准，用于检测交流充电枪的半连接和全连接状态，第二电压比较电路通过R31和R34的分压，在U1的下比较器的正极形成一个小于5V的电压基准，只用于检测交流充电枪的全连接状态。当交流充电枪未***时，U1两个比较器的负极为+5V，均比正极设定的电压基准高，故比较器输出低电平，即CC1和CC2均为低电平，CC1和CC2不起作用。CC信号是一个电阻，当交流充电枪***，但充电枪处于半连接状态时，U1的上比较器可输出高电平，即此时CC1信号为高电平，然后通过辅源输入控制电路，驱动Q6三极管的导通，使电池的电进入到多合一产品的辅源中，从而实现了CC半连接唤醒辅源的作用。当交流充电枪***，充电枪处于全连接状态时，U1的两个比较器均可输出高电平，此时CC1和CC2信号均为高电平，也可以通过辅源输入控制电路，实现CC全连接唤醒辅源的作用。

CP检测电路包括电阻R4、R5、R7、R8、R9、R10、R21、R23、R22、R24、R35、R36、R37、R41、R42、电容C3、C5、C8、C10、三极管Q1、单电源双比较器U3、U4，所述电阻R24与R41连接后接地，电阻R35的一端通过C10接地，R35的另一端通过R7接入U3的输出端，R21的一端接入R35和R7之间，R21的另一端接入U3的正输入端，R42与电容C5并联接入R22的一端后与U3的负输入端连接，R36的一端接入R35与C10之间、R24与R41之间，R36的另一端通过R8接入U4的输出端，R23的一端接入R36和R8之间，R23的另一端接入U4的正输入端，R37与电容C3并联接入R10的一端后与U4的负输入端连接，单电源双比较器U3的输出端连接电阻R4的一端后接入R9，R9的一端与C8连接且接入三极管Q1的发射极后接地，所述三极管Q1的基极连接在R9和C8之间，三极管Q1的集电极与单电源双比较器U4的输出端连接，R5与三极管Q1的集电极连接。

其中U3、U4为低功耗的单电源双比较器，R10、R24、R35、R36、R37、R41、R42电阻起分压作用，R4、R5、R9、R21、R22、R23用于限流，C10则用于滤波，将方波滤成一条直线，R7和R8则起正反馈作用，可增强输入信号的效果。Q1为开关器件，当CP1为高电平时，Q1导通，会将CP2拉为低电平。

R4、R7、R21、R22、R35、R42、C5、U3的上比较器组成一个电压比较电路，通过R22和R42的分压，在U3的上比较器的正极形成一个电压基准，用于检测交流充电枪CP直流信号。R5、R8、R10、R23、R36、R37、C3、U2的下比较器组成另一个功能相似的电压比较电路，通过R10和R37的分压，在U4的下比较器的正极形成一个电压基准，用于检测交流充电枪CP方波信号。

当交流充电枪未***时，U3正极电压为0，负极电压大于0，故比较器输出低电平，即CP1和CP2均为低电平，CP1和CP2不起作用。

当交流充电枪***时，CP信号先是直流信号，然后再变为固定占空比的方波信号。当CP信号为直流时，通过R24和R41的分压，在U4的上比较器的正极会形成一个电压，此正极电压大于负极电压基准，故U4的上比较器输出高电平，即CP1为高电平。CP1为高电平后，通过辅源输入控制电路，驱动Q6的导通，使电池的电进入到多合一产品的辅源中，从而实现了CP信号唤醒辅源的功能。且当CP1为高电平时，又会通过电阻R9，驱动Q1三极管导通，从而使CP2信号被拉为低电平。

当CP信号变为固定占空比的方波信号时，通过电阻R24和R41的分压，再通过电容C10的滤波作用，在U4两个比较器的正极也会形成一个直流电压。在U4的上比较器中，正极电压小于负极电压，故U4的上比较器输出低电平，即CP1为低电平。而在U4的下比较器中，正极电压大于负极电压，故U4的下比较器输出高电平，即CP2为高电平。当CP信号不是正常充电时的固定占空比信号时，CP1信号为高，起激活辅源的作用，当CP信号是正常充电时的固定占空比信号时，CP2信号为高，保持辅源电路为激活状态。

所述故障锁死电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R33、电容C11、C12、二极管D8、D12、D13、三极管Q2、Q4、Q5，所述二极管D12的阴极连接CC检测电路，D13的阴极连接CP检测电路，D12、D13的阳极通过R33接入Q5的基极，所述三极管Q4、C11和R12并联后通过电阻R14接入三极管Q2的集电极，三极管Q4的发射极与Q5的集电极连接，二极管D8的阴极通过R16接入Q2的基极，电阻R13、电容C12串联后接入R16和Q2之间，三极管Q4的集电极通过R11接入C12。

在车载充电机(OBC)充电时，当CC或CP信号出现故障或OBC充电完成时，单片机会下发停止充电的指令，MCU_CTR会变成高电平，此时通过R13和R16的分压，Q2导通，LOCK_CTR信号会被拉为低电平，LOCK_CTR信号为低电平后，又使Q4导通。

当出现CC故障时，CC2信号为低电平，当出现CP故障时，CP2信号为低电平。即CC2或CP2为低电平，都会促使三极管Q5导通，12Vin+_BAT常电就会通过Q5和Q4，使Q2驱动极继续为高。即使辅源关闭后因单片机没有供电电源，MCU_CTR不再为高电平，由于12Vin+_BAT常电的存在，Q2会处于一直导通的状态，LOCK_CTR信号会一直被拉为低电平，通过辅源输入控制电路可知，当LOCK_CTR信号为低电平后，即使OBC使能信号EN_OBC、CC或CP信号为高，辅源也会一直处于休眠锁死状态。只有将充电枪拔掉，使CC2和CP2同时为高电平，Q5三极管截止，才能消除锁死状态。然后再次插枪充电，即可重新唤醒辅源。

CAN唤醒电路包括连接电动汽车整车通信总线的CAN唤醒芯片U5，U5的型号为TJA1145T，由于有12Vin+_BAT常电的存在，CAN唤醒芯片U3处于待机状态，其待机功耗非常低。U5通过CANL和CANH，连接到电动汽车整车的通信总线上，可以实时接收来自整机控制器(VCU)发送的CAN特定帧唤醒信号。当U5接收到CAN特定帧唤醒信号时，会输出高电平信号CAN_EN，通过辅源输入控制电路，实现唤醒辅源的功能。

辅源输入控制电路包括电阻R26、R27、R28、R32、R38、C6、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、三极管Q3、Q6，所述二极管D1的阳极与车载DC\DC变换器连接，D2的阳极与CAN唤醒连接，D4的阳极与CC检测电路连接、D5的阳极与CP检测电路连接，D3的阴极与故障锁死电路连接，D1、D2通过电阻R26接入三极管Q3的基极，R26和Q3之间通过并联的C6和R23与Q3的发射极连接，Q3的集电极通过R38与Q6的基极连接，所述D7的阴极接入R26与D1、D2之间，且D7的阳极通过D6、R27与电路车载充电机连接，电阻R28的一端接入D4、D5之间，R28的另一端接入D6、D7之间后接入D3。

当三极管Q6导通时，12Vin+_BAT常电与辅助源电路的输入12Vin+连通，辅源被唤醒。当三极管Q6截止时，12Vin+_BAT常电无法进入到辅助源电路中，辅源关闭，车载多合一产品处于休眠状态。

EN_DCDC是车载多合一产品中DC\DC的硬线使能信号，当EN_DCDC为高电平时，通过电阻R26和R32的分压作用，三极管Q3驱动极为高电平，Q3导通，Q3导通后，将Q6的驱动极拉为低电平，从而Q6导通，辅源被唤醒。

EN_OBC是车载多合一产品中OBC的硬线使能信号，CAN_EN信号是CAN特定帧唤醒信号，CC1是CC检测信号，CP1是CP检测信号，其作用和原理跟EN_DCDC相同。

CC检测电路、CP检测电路、故障锁死电路和CAN唤醒电路这四部分子电路，它们的输出信号，最终汇总在辅源输入控制电路中，作为辅源输入控制电路的输入。各部分子电路的最终目的，是为了通过控制Q6三极管的导通来控制辅源输入的通断，从而实现辅源激活与休眠的控制。

当辅源处于休眠状态时，整体电路中基本只有U1、U2、U3、U4和U5这五个超低功耗的芯片在工作，电动汽车上的铅酸低压蓄电池的漏电流非常小。在电动汽车处于静态下时，车载铅酸蓄电池的电放得很慢，可以有效避免铅酸蓄电池电量耗尽，电动汽车无法启动的问题的出现。

当车载多合一产品需要开启工作，辅源需要激活时，可以通过CC信号、CP信号、CAN特定帧唤醒信号、DC\DC硬线和OBC硬线中的一种或多种唤醒辅助源电路。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，包括：

CC检测电路，用于检测交流充电枪的连接状态后输出不同电平的CC信号至辅源输入控制电路；

CP检测电路，用于检测交流充电枪的CP信号并输出不同电平的CP信号至辅源输入控制电路；

故障锁死电路，用于检测CC检测电路、CP检测电路的故障并锁死辅源输入控制电路；

CAN唤醒电路，用于获取唤醒信号并唤醒辅源输入控制电路；以及

辅源输入控制电路，用于唤醒车载DC\DC变换器和车载充电机的多合一产品。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，所述CC检测电路包括：

第一电压比较电路，用于检测交流充电枪的半连接和全连接状态后输出高电平或低电平的CC信号至辅源输入控制电路；以及

第二电压比较电路，用于检测交流充电枪的全连接状态的输出高电平的CC信号至辅源输入控制电路。

3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，所述第一电压比较电路包括电阻R17、R18、R25、R29、R30、电容C1和单电源双比较器U1，所述单电源双比较器U1负输入端通过电阻R18连接交流充电枪，且单电源双比较器U1正输入端连接电阻R17，电阻R17的一端通过电容C1接地，电阻R25与R30连接后接入源双比较器U1的输出端，电阻R17的另一端接入R25和R30之间，R19的一端接入R17和R25之间，且R19的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，所述第二电压比较电路包括电阻R19、R20、R34、R31、R6、电容C4和单电源双比较器U2，所述单电源双比较器U2负输入端通过电阻R20连接交流充电枪，且单电源双比较器U2正输入端连接电阻R19，电阻R19的一端通过电容C4接地，电阻R34与R6连接后接入源双比较器U2的输出端，电阻R19的另一端接入R34和R6之间，R31的一端接入R34和R19之间，且R31的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，所述CP检测电路包括电阻R4、R7、R8、R9、R10、R21、R23、R22、R24、R35、R36、R37、R41、R42、电容C3、C5、C8、C10、三极管Q1、单电源双比较器U3、U4，所述电阻R24与R41连接后接地，电阻R35的一端通过C10接地，R35的另一端通过R7接入U3的输出端，R21的一端接入R35和R7之间，R21的另一端接入U3的正输入端，R42与电容C5并联接入R22的一端后与U3的负输入端连接，R36的一端接入R35与C10之间、R24与R41之间，R36的另一端通过R8接入U4的输出端，R23的一端接入R36和R8之间，R23的另一端接入U4的正输入端，R37与电容C3并联接入R10的一端后与U4的负输入端连接，单电源双比较器U3的输出端连接电阻R4的一端后接入R9，R9的一端与C8连接且接入三极管Q1的发射极后接地，所述三极管Q1的基极连接在R9和C8之间，三极管Q1的集电极与单电源双比较器U4的输出端连接。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，所述故障锁死电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R16、R33、电容C11、C12、二极管D8、D12、D13、三极管Q2、Q4、Q5，所述二极管D12的阴极连接CC检测电路，D13的阴极连接CP检测电路，D12、D13的阳极通过R33接入Q5的基极，所述三极管Q4、C11和R12并联后通过电阻R14接入三极管Q2的集电极，三极管Q4的发射极与Q5的集电极连接，二极管D8的阴极通过R16接入Q2的基极，电阻R13、电容C12串联后接入R16和Q2之间，三极管Q4的集电极通过R11接入C12。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，所述CAN唤醒电路包括连接电动汽车整车通信总线的CAN唤醒芯片U5，U5的型号为TJA1145T。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用唤醒电路，其特征在于，所述辅源输入控制电路包括电阻R26、R27、R28、R32、R38、C6、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、三极管Q3、Q6，所述二极管D1的阳极与车载DC\DC变换器连接，D2的阳极与CAN唤醒连接，D4的阳极与CC检测电路连接、D5的阳极与CP检测电路连接，D3的阴极与故障锁死电路连接，D1、D2通过电阻R26接入三极管Q3的基极，R26和Q3之间通过并联的C6和R23与Q3的发射极连接，Q3的集电极通过R38与Q6的基极连接，所述D7的阴极接入R26与D1、D2之间，且D7的阳极通过D6、R27与电路车载充电机连接，电阻R28的一端接入D4、D5之间，R28的另一端接入D6、D7之间后接入D3。

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